WO2024074949A1 - Rückschlagventil, insbesondere für einen kälte- oder wärmekreislauf - Google Patents

Rückschlagventil, insbesondere für einen kälte- oder wärmekreislauf Download PDF

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WO2024074949A1
WO2024074949A1 PCT/IB2023/059696 IB2023059696W WO2024074949A1 WO 2024074949 A1 WO2024074949 A1 WO 2024074949A1 IB 2023059696 W IB2023059696 W IB 2023059696W WO 2024074949 A1 WO2024074949 A1 WO 2024074949A1
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closing
closing body
guide
check valve
valve
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Application number
PCT/IB2023/059696
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English (en)
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Dr. Eike Willers
Andreas Auweder
Original Assignee
Otto Egelhof Gmbh & Co. Kg
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Publication date
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K15/00—Check valves
    • F16K15/02—Check valves with guided rigid valve members
    • F16K15/025—Check valves with guided rigid valve members the valve being loaded by a spring
    • F16K15/026—Check valves with guided rigid valve members the valve being loaded by a spring the valve member being a movable body around which the medium flows when the valve is open
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K15/00—Check valves
    • F16K15/02—Check valves with guided rigid valve members
    • F16K15/06—Check valves with guided rigid valve members with guided stems
    • F16K15/063—Check valves with guided rigid valve members with guided stems the valve being loaded by a spring
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K27/00—Construction of housing; Use of materials therefor
    • F16K27/02—Construction of housing; Use of materials therefor of lift valves
    • F16K27/0209—Check valves or pivoted valves

Definitions

  • the invention relates to a check valve, in particular for a heating or cooling circuit.
  • a check valve for a refrigeration or heating circuit which can be inserted into an inlet opening of a connection device or a pipe.
  • This check valve comprises a one-part or multi-part housing with at least one base housing, with a supply opening on the inlet side and a discharge opening on the outlet side of the base housing, which are connected to one another by a flow channel.
  • the base housing comprises at least one guide element, through which a valve closing member is guided so as to be displaceable from a starting position or closed position into a working position or open position.
  • a force storage element acts in the opposite direction to the opening movement of the valve closing member.
  • the base housing, the guide element and the force storage element acting on the valve closing member are provided downstream of a valve seat, against which a closing surface of a closing body of the valve closing member rests in the starting position.
  • the invention is based on the object of designing a check valve which enables a reduction in a pressure loss in a medium flowing through the check valve.
  • a check valve with a valve closing member which comprises a closing body with a closing surface, preferably adjacent to the closing surface, in particular downstream of the closing surface of the closing body, a sealing element, which in an initial position rest against the valve seat and close a flow channel and the closing body extends from the closing surface in a direction opposite to a movement of the closing body into the working position and the closing body is attached to a free front end has a convex contour which is connected to the closing surface of the closing body by a concave contour.
  • This shape of the closing body which extends opposite to the flow direction of a medium starting from the valve seat or the closing surface that rests in the valve seat, makes it possible to optimize the flow.
  • this can reduce turbulence in the medium, particularly when it flows against the valve seat.
  • By increasing the laminar portion of the flow in the medium that flows through the open check valve it is possible to reduce the pressure loss.
  • reducing the pressure loss can lead to an improvement in efficiency. This has a positive effect, for example, on heat dissipation, which can thereby be increased.
  • a smooth transition is formed between the convex contour, starting from the front end of the closing body, and the closing surface of the closing body through the concave contour.
  • gentle gradients are advantageously provided in order to achieve calm flow zones.
  • the convex contour at the free front end of the closing body merges directly into the concave contour and the concave contour merges directly into the closing surface.
  • no straight sections are formed.
  • the direct transition between the contours and from the convex contour to the closing surface allows further flow optimization.
  • the length L of the closing body is preferably greater than the movement of the closing body from the starting position to the working position, starting from the closing surface to the front end of the closing body. This means that regardless of an opening During the opening stroke of the closing body, it is positioned towards or in the inlet opening and promotes flow, in particular to reduce pressure loss.
  • the length FR of the guide surface on the guide rib is smaller than a guide length FL between a sleeve of the base housing and a guide section of the closing body facing the base housing. This allows the closing body to be guided between the guide ribs and the valve seat or the inlet opening in a first stroke phase and to be guided on the base housing in a second stroke phase of the closing body. This enables the closing body to be guided over the entire opening stroke of the valve closing member.
  • the passage at the valve seat can be completely opened.
  • the convex contour formed at the front end of the closing body can be hemispherical or with a parabolic cross-section. Away from the front end of the closing body, the hemispherical contour or parabolic contour can have an equatorial surface with a radius Ri that is smaller than a cross-sectional area of the closing surface. This can be an optimization size for reducing the pressure loss.
  • the concave contour on the closing body which extends between the convex contour and the closing surface of the closing body, preferably has a radius R2. This allows a continuous transition.
  • a curved concave contour can be provided, which is designed with a changing gradient or a changing radius. In particular, the gradient increases in the direction of the transition to the closing surface of the closing body or the radius becomes smaller.
  • the locking body expands from its front end towards the locking surface.
  • the radius 2 of the concave contour is larger than the radius Ri of the convex contour.
  • the radius Ri of the equatorial surface or the convex contour is smaller than a radius R3 which determines the cross-sectional area of the closing surface of the closing body.
  • a length L of the closing body starting from the closing surface to the free front end of the closing body, lies in a range between 0.25 and 5 in relation to the radius Ri of the convex contour.
  • a reduction in the pressure loss could also be achieved with such a geometry.
  • the free front end of the closing body extends upstream beyond the valve seat after the valve closing member has assumed the working position and preferably the end of the closing body projects into the inlet opening adjacent to the valve seat in the working position of the valve closing member.
  • an advantageous embodiment of the closing body can be provided by a ratio between the cross-sectional area of the closing surface and the length of the closing body, starting from the closing surface to the front end of the closing body, in a range of 3 to 0.3.
  • guide ribs extend from the closing surface of the closing body in the direction of the free front end of the closing body or up to the free front end of the closing body. This enables the closing body extending against the flow direction to be guided centrally relative to the valve seat by the guide ribs even during an opening stroke. Uniform flow conditions can be maintained regardless of the size of the opening stroke.
  • two or more guide ribs are provided on the closing body of the valve closing member.
  • a star-shaped arrangement or the arrangement in the form of a mathematical plus of the guide ribs can be provided on the closing body.
  • the guide ribs on the closing body preferably have a guide surface which extends from the closing surface of the closing body in the direction of the free front end of the closing body and is aligned parallel to one another.
  • the guide surfaces of the guide ribs are guided along an inner wall of the inlet opening or in a transition region between a valve seat surface of the valve seat and the inner wall of the inlet opening.
  • An inflow surface can be formed between the guide surface of the guide rib and the free front end of the closing body.
  • This inflow surface can be straight, rounded or curved. If the inflow surface is straight, it is preferably inclined at an angle of less than 60° to the longitudinal axis of the valve closing element.
  • the guide surface of the guide rib preferably extends from the closing surface of the closing body at least to the equatorial surface of the convex contour.
  • the guide surface of the guide rib has a length FR which is smaller than a maximum travel movement of the closing body or an opening stroke of the closing body from the starting position into the working position.
  • the guide surface of the guide rib has a length FR that is equal to or greater than a maximum travel movement of the closing body from the starting position to the working position. This can also provide a guide in the inlet opening of the valve housing at the front end of the closing body, which points in the direction of flow.
  • valve closing member in particular aligned opposite to the closing body of the valve closing member, by means of which the valve closing member is displaceably guided in the base housing, preferably during the entire working stroke of the valve closing member between the working position and the starting position in the base housing.
  • the valve closing member is guided in a first stroke phase from the starting position in the direction of the working position to an intermediate position by the guide ribs in the inlet opening and preferably in a second stroke phase from the intermediate position to the working position the guide ribs are released from the inlet opening and the valve closing member is guided by a guide section of the closing body in the base housing, in particular a sleeve of the base housing.
  • the length FR of the guide surface on the guide rib is smaller than a guide length FL between a sleeve of the base housing and a guide section of the closing body facing the base housing. This makes it possible to guide the closing body over the entire opening stroke of the valve closing member.
  • Figure 1 is a schematic representation of a refrigeration circuit
  • Figure 2 is a schematic sectional view of a connection device with a check valve
  • Figure 3 is a perspective view of a first embodiment of the check valve
  • FIG. 4 is a schematic sectional view of the check valve according to Figure 3,
  • FIG. 5 is a schematic sectional view of the check valve according to Figure 3 in an installation situation
  • Figure 6 is a schematic sectional view of an alternative embodiment of the check valve according to Figure 3 in an installation situation
  • Figure 7 is a schematic sectional view of the check valve according to Figure 3 with a valve housing in a further installation situation
  • Figure 8 is a perspective view of an alternative embodiment of the check valve to Figure 3
  • Figure 9 is a schematic sectional view of the check valve according to Figure 8 in an initial position
  • Figure 10 is a schematic sectional view of the check valve according to Figure 8 in a working position.
  • Figure 1 shows a conventional structure of a refrigeration or heating circuit 11, in particular of an air conditioning system, which is preferably used in motor vehicles.
  • a refrigerant is compressed in a compressor 12. This can be, for example, R134A, R1234yf or CO2.
  • the compressed refrigerant is fed to a condenser 13, wherein a heat exchange takes place between the compressed refrigerant and the environment in order to cool the refrigerant.
  • An accumulator 17 or collector can be provided downstream of the condenser 13 in order to separate refrigerant from the gas phase and the liquid phase and at the same time collect liquid refrigerant.
  • the refrigerant leaving the condenser 13 or accumulator 17 reaches an internal heat exchanger 14.
  • An expansion valve 15 is provided between the internal heat exchanger 14 and a heat exchanger 16.
  • the expansion valve 15 regulates the mass flow of the refrigeration or heating circuit 11 depending on the prevailing pressure difference.
  • the high-pressure refrigerant is expanded by the expansion valve 15 and reaches the heat exchanger 16 on the low-pressure side.
  • the refrigerant absorbs heat from the environment from the heat exchanger 16. From there, the refrigerant is fed back to the compressor 12 via the internal heat exchanger 14.
  • connection device 21 When using a connection device 21 described below according to Figure 2 in such a refrigeration circuit, there is a deviation in the structure of the refrigeration circuit 11 according to Figure 2 in that the expansion valve 15 is not installed separately in a line section between the inner heat exchanger 14 and the heat exchanger 16, but is integrated, for example, in a connection block 22.
  • connection device 21 comprises an inlet opening 26 of a first through-bore 24, which leads via a throttle point 31 to an outlet opening 27.
  • This outlet opening 27 is connected to an inlet of the heat exchanger 16.
  • a second through-bore 25 is provided adjacent to this in the connection device 21.
  • An inlet opening 28, which is connected to an outlet of the heat exchanger 16, receives the coolant coming from the heat exchanger 14 and feeds it to an outlet opening 29 of the second through-bore 25.
  • the inlet opening 26 of the first through-bore 24 and the outlet opening 29 of the second through-bore 25 are provided in a common connection bore 33. An end section of an internal heat exchanger 14 can be inserted into this common connection bore 33.
  • This inner heat exchanger 14 has an outer tube 36, the outer circumference of which rests on the bore section 35 of the connection bore 33 and extends at least partially into the connection bore 33.
  • An annular collar 37 or a flange or another connection point is preferably provided in the outer tube 36, which rests on the connection block 22 and fixes the inner heat exchanger 14 to the connection block 22.
  • the outer tube 36 of the inner heat exchanger 14 extends close to or up to the throttle point 31 without covering it.
  • An inner tube 39 of the inner heat exchanger 14 protrudes from the outer tube 36 and preferably rests against an end face 40 which is formed in the transition region 34 between the outlet opening 29 and the bore section 35.
  • the inlet opening 26 of the first through-bore 24 is formed by an annular channel between the inner tube 39 and the bore section 35 of the connection bore 33.
  • an expansion valve 45 for example, is connected downstream of the throttle point 31 in the flow direction of the refrigerant.
  • a check valve 41 can be inserted into the outlet opening 29 of the second through-hole 25 of the connection block 22.
  • a check valve 41 can also be inserted into one end of the inner tube 39 of the inner heat exchanger 14. In both cases, the check valve 41 borders on the end face 40 or is arranged adjacent to it. An additional interface is not formed as a result.
  • the check valve 41 can also be used in other circuits to ensure only one flow direction of the medium. In particular, the check valve 41 is used on the low-pressure side and/or the suction side.
  • Figure 3 shows a first embodiment of a check valve 41.
  • Figure 4 shows a schematic sectional view of the check valve 41 according to Figure 3.
  • This check valve 41 comprises a base housing 44, which is ring-shaped.
  • a guide element 53 is provided in the middle area of the base housing 44. This is held, for example, by at least one longitudinal rib 56, preferably by three longitudinal ribs 56.
  • This guide element 53 can comprise a sleeve 54, which is shown in section in Figure 4. Recesses 52 can be provided between the sleeve 54 and the guide element 53.
  • the guide element 53 comprises at least one opening 57, preferably three openings 57, which are connected to one another.
  • the openings 57 are, for example, aligned in a star shape.
  • the openings 57 are preferably located in the longitudinal extension of the longitudinal ribs 56.
  • the base housing 44 can have a circumferential shoulder 95, through which a radially outwardly directed projection is created. This can serve, for example, as a stop for a defined installation of the check valve 41.
  • the base housing 44 can also have a connection section 85. This can serve to fasten a valve housing 43 with a connection section 84 arranged thereon to the base housing 44. This arrangement of the valve housing 43 to the base housing 44 is shown, for example, in Figure 7.
  • At least one guide rod 59 extends within the valve closing member 61.
  • This guide rod 59 extends from the closing body 65 in the direction of the base housing 44.
  • a locking element 60 is provided at the end of the guide rod 59.
  • This locking element 60 is directed radially outwards.
  • the guide rod 59 has a dimension in cross-section so that it is guided in the opening 57.
  • three guide rods 59 are aligned in a star shape with respect to one another. To connect the valve closing member 61 to the base housing 44, the guide rods 59 are moved towards one another so that the locking elements 60 can be guided through the openings 57. The guide rods 59 then return to their starting position.
  • the valve closing member 61 is positioned in a starting position 62 with respect to the base housing 44 by the force storage element 71 acting between the base housing 44 and the valve closing member 61.
  • the displacement movement relative to the base housing 44 of the valve closing member 61 is limited by the respective locking element 60 of the at least one guide rod 59. This locking element 60 rests on an outer side of the base 55 on the guide element 53 and limits the displacement movement.
  • the force storage element 71 can be pre-tensioned between the base housing 44 and the valve closing member 61 This makes it possible to adjust the opening force of the valve closing member 61. A faster closing movement from a working position to the starting position 62 can also be achieved.
  • An axial guide is formed between a guide section 66 of the valve closing member 61 and the sleeve 54 of the guide element 53.
  • an axially displaceable seal can also be provided between the guide section 66 and the sleeve 54.
  • the valve closing member 61 has a recess 79 adjacent to the valve seat 75, in which a sealing element 81 is arranged.
  • the closing body 65 of the valve closing member 61 can extend asymmetrically in a region between the sealing element 81 and the base housing 44.
  • a one-sided flattening 96 can be provided, which is opposite a curved course 97.
  • the curved course 97 of the closing body 65 can have a flow-optimized course.
  • An increased flow volume can be achieved by the one-sided flattening 96.
  • the at least one guide rod 59 can provide additional guidance for the internal force storage element 71.
  • the force storage element 71 is preferably provided within the sleeve 54 of the guide element and the guide section.
  • the closing body 65 of the valve closing member 61 extends from the sealing element 81 in the opposite direction to the base housing 44.
  • This closing body 65 has a convex contour 102 at a free front end 101. Starting from the convex contour 102 and in the direction of the sealing element 81, the convex contour 102 is adjoined by a concave contour 105, which merges into a closing surface 108 of the closing body 65.
  • This closing surface 108 is directly adjacent to the sealing element 81 or the recess 79 in the closing body 65.
  • the closing surface 108 can be designed to form a flat or linear contact in the valve seat 75.
  • the convex contour 102 can be designed to be semicircular and ends in a remote from the free front end 101 fictitious equatorial surface 103.
  • the equatorial surface 103 corresponds to twice the radius Ri, which determines the curvature of the convex contour 102.
  • the convex contour 102 is formed by a parabola seen in cross section, which also ends in the equatorial surface 103.
  • the concave contour 105 extends in the direction of the closing surface 108 of the closing body 65.
  • the concave contour 105 can have a constant curvature with a radius R2.
  • the concave contour 105 can also be formed with an increasing gradient in the direction of the closing surface 108.
  • the closing surface 108 Adjacent to the sealing element 81, the closing surface 108 comprises a cross-sectional area 109 with a radius R3.
  • This cross-sectional area 109 corresponds to a cross-sectional area for a through opening 24 in the valve seat 75, in which the valve closing member 61 rests in an initial position and closes the through opening 24.
  • FIG 5 shows a schematic view of the check valve 41 according to Figures 3 and 4 in a first installation situation.
  • a connection opening of the connection device 21 or of a pipe 39 is shown.
  • the connection opening can be an outlet opening and/or inlet opening 26, 27, 28, 29.
  • the check valve 41 closes the through opening 24 in a flow direction.
  • the base housing 44 rests on a step in the connection opening of the connection device 21 with the shoulder 95.
  • the check valve 41 assumes a defined position within the connection opening.
  • the check element 41 can be installed with a defined preload force of the force storage element 71.
  • the force storage element 71 between the valve closing member 61 and the base housing 44 is subjected to a compressive force and preferably corresponds to the closing force of the valve closing member 61.
  • the valve seat 75 is formed by a constriction in the through opening 24.
  • the closing body 65 and the seal 81 of the valve closing member 61 In the initial position 62 of the check valve 41 shown in Figure 5, the through opening 24 is closed.
  • the preload of the energy storage element 71 and thus an opening time can be adjusted.
  • valve closing member 61 When pressure is applied to the valve closing member 61 by a medium, the valve closing member 61 is moved in the direction of the base housing 44, preferably after overcoming the set preload force. The valve closing member 61 is moved into a working position 63. As a result, the closing body 65 of the valve closing member 61 lifts off the valve seat 75 and the medium can flow in the direction of the base housing 44. For example, the medium passes through the at least one flow channel 49 through the discharge opening 51.
  • the closing body 65 rests with its closing surface 108 in a starting position 62 in the valve seat 64. In this embodiment of the check valve 41, the closing body 65 extends beyond the valve seat 64 in the opposite direction to the flow direction.
  • the closing body 65 can, for example, have a radius Ri for an equatorial surface 103 that is smaller than a radius R3 of the cross-sectional area in which the closing surface 108 is located. Ri is preferably smaller than 0.5 R3 or 0.25 R3. Furthermore, it can preferably be provided that the radius Ri for the convex contour 102 is smaller than the radius R2 for the concave contour 105. Furthermore, it can preferably be provided that the length L starting from the sealing element 81 or the closing surface 108 to the free front end of the closing body 101 in relation to the radius Ri is in a range between 0.5 and 5. It is preferably provided that the length L is greater than an opening stroke of the valve closing member from the starting position 62 into the Working position 63. Furthermore, it can be provided that a ratio between the radius R3 of the cross-sectional area of the closing surface 108 and the length L from the closing surface 108 to the front end 101 of the closing body 65 is in a range of 4 to 0.25.
  • Figure 6 shows a schematic sectional view of an alternative embodiment of the check valve 41 according to Figure 3 in an analogous installation situation according to Figure 5.
  • This embodiment of the check valve 41 corresponds to that in Figures 3 to 5.
  • guide ribs 82 are provided on the closing body 65 in the check valve 41 according to Figure 6. These guide ribs 82 preferably extend from the closing surface 108 in the direction of the free front end 101 of the closing body 65. Two or more guide ribs 82 are advantageously provided.
  • These guide ribs 82 have guide surfaces 83 which are preferably aligned parallel to one another. The guide surfaces 83 are aligned coaxially to the longitudinal axis of the valve closing member 61 or to its lifting movement.
  • the guide surfaces 83 can have inflow surfaces 111 which, starting from one end of the guide surface 83, merge into the concave contour 105 or into the convex contour 102.
  • the inflow surface 111 can also merge directly into the front end 101 of the convex contour 102.
  • the guide surface 83 preferably has a length FR.
  • the length FR of the guide surface 83 of the guide rib 82 is preferably smaller than a length FL of a guide which is formed between a sleeve 54 on the base housing 44 and the guide section 66 on the closing body 65.
  • the guide surfaces 83 of the guide ribs 82 have an outer circumference which corresponds to an inner diameter of the through opening 24.
  • Figure 7 shows a schematic sectional view of the check valve 41 according to Figures 3 to 5, which additionally comprises a valve housing 43.
  • the valve housing 43 comprises the connection section 84, which engages the connection section 85.
  • the connection section 85 is preferably provided to surround the outside of the connection section 84. Alternatively, an interchanged arrangement can also be provided.
  • a plug-in, locking, snap-in, press-in or screw connection can be provided for this connection interface 46. It can be detachable or non-detachable.
  • a preload force acting on the force storage element 71 can be determined by the length of the valve housing 43 or the distance of the valve seat 75 to the connection interface 84 or to the base housing 44.
  • the valve housing 43 can have an inner wall section which preferably tapers continuously in cross section up to the valve seat 75 in order to form a constriction. Following this, the inner cross section of the valve housing 43 is again increasingly enlarged.
  • a recessed receptacle for a further sealing element 89 is provided for sealing the connection point in the connection device 21.
  • a front-side annular collar 87 of the valve housing 43 rests against a shoulder of the connection device 21. This allows a defined installation situation of the check valve 41 for the connection opening in the connection device 21 or the pipe 39.
  • the mode of operation of this check valve 41 corresponds to that in Figures 3 to 5.
  • the check valve 41 according to Figure 7 can, like the embodiment in Figure 6, have guide ribs 82 with guide surfaces 83.
  • FIGS 8 to 10 show a further alternative embodiment of the check valve 41 to the previously described embodiments.
  • This embodiment of the check valve 41 according to Figures 8 to 10 comprises a base housing 44 for receiving the valve closing member 61 with the guide rods 59, which are guided in the at least one guide element 53, according to Figures 3 to 5.
  • the check valve 41 can comprise a valve housing 43, which can be connected to the base housing 44 by the detachable interface 46.
  • the design of the closing body 65 of the valve closing member 61 differs from the embodiment shown in Figures 3 to 5.
  • a sealing element 81 is also provided on the valve closing member 61.
  • the closing surface 108 of the closing body 65 rests on a valve seat surface 76 of the valve seat 75 and absorbs the closing force of the force storage element 71.
  • the sealing element 81 also rests on the valve seat surface 76, but only in a sealing manner.
  • This valve seat 75 is preferably designed in the form of a cone which widens in the flow direction from the inlet opening 26, 28 to the outlet opening 27, 29. This enlarges the cross-section of the flow channel 49. This has the advantage that the flow velocity of the medium decreases with increasing cross-sectional area and thus the flow pressure losses can be reduced.
  • the closing body 65 is preferably designed with a length such that a front end 101 is positioned within the inlet opening 28 independently of an opening stroke of the valve closing member 61.
  • the front end 101 of the closing body 65 can extend up to a transition between the valve seat surface 76 and an inner wall 74 of the inlet opening 26 or beyond in the direction of the inlet opening 26.
  • This embodiment can also apply to the previously described embodiments.
  • the guide ribs 82 are provided on the closing body 65 facing the inlet opening 26, 28.
  • the closing body 65 and the guide ribs 82 arranged thereon with their guide surfaces 83 advantageously correspond to the embodiment according to Figure 6.
  • the guide surfaces 83 of the guide ribs 82 can be guided on the valve seat 75 or the through opening 24 of the valve housing 43. This provides axial guidance for the valve closing member 61.
  • the guide surface 83 of the guide rib 82 can also be shortened so that guidance is only provided until the guide section 66 of the closing body 65 is guided through the sleeve 54. The guidance by the guide ribs 82 thus only acts during a first opening phase of the valve closing member relative to the valve seat up to an intermediate position.
  • the guide acts between the guide section 66 of the closing body 65 and the base body 44 or the sleeve 54 of the base body 44.
  • the further guide formed by the guide rods 59 and the opening 57 in the base housing 44 acts continuously over the entire stroke path or the travel movement between the working position 63 and the starting position 62. The same applies to the travel movement of the valve closing member 61 from the working position 63 to the starting position 62.
  • the guide section 66 and the sleeve 54 do not engage with one another in a starting position 62 of the valve closing member 61. Rather, they are arranged separately from one another. As soon as the guide surfaces 83 of the guide ribs 82 on the closing body 65 detach from the valve seat 75 during the transition from a first opening phase to a second opening phase of the valve closing member 61, the guide section 66 and the sleeve 54 engage with one another and form an axial guide for the valve closing member 61. In a working position of the valve closing member 61 according to Figure 10, the guide The guide section 66 and the sleeve 54 fit into one another in such a way that the energy storage element 71 is completely enclosed.
  • the flow channel 49 extends outside the valve closing member 61, the guide section 66 and the sleeve 54 so that the flow medium does not come into contact with the energy storage element 71.
  • the guide ribs 82 provided on the closing body 65 can also have the advantage that they act as so-called rectifiers, i.e. that the flow of the medium can be calmed, which in turn enables a reduced flow pressure loss.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Rückschlagventil, insbesondere für einen Kälte-oder Wärmekreislauf, welches in eine Anschlussöffnung einer Anschlusseinrichtung oder eines Rohres einsetzbar ist, wobei das Rückschlagventil ein Ventilschließglied (61) mit einem Schließkörper (65) aufweist, und eine Schließfläche (108) des Schließkörpers (65) in einer Ausgangsposition des Ventilschließgliedes (61) an dem Ventilsitz anliegt und eine Durchgangsöffnung schließt, wobei der Schließkörper (65) sich ausgehend von der Schließfläche (108) entgegengesetzt zur Verfahrbewegung in die Arbeitsposition des Schließkörpers (65) sich erstreckt, und der Schließkörper (65) am freien stirnseitigen Ende (101) eine konvexe Kontur (102) aufweist, welche durch eine konkave Kontur (105) mit der Schließfläche (108) verbunden ist.

Description

Rückschlagventil, insbesondere für einen Kälte- oder Wärmekreislauf
Die Erfindung betrifft ein Rückschlagventil, insbesondere für einen Wärme- oder Kältekreislauf.
Aus der WO 2019/219732 Al ist ein Rückschlagventil für einen Kälteoder Wärmekreislauf bekannt, welches in eine Einlassöffnung einer Anschlusseinrichtung oder eines Rohres einsetzbar ist. Dieses Rückschlagventil umfasst ein einteiliges oder mehrteiliges Gehäuse mit zumindest einem Grundgehäuse, wobei eingangsseitig eine Zuführöffnung und ausgangsseitig am Grundgehäuse eine Abführöffnung vorgesehen ist, die durch einen Strömungskanal miteinander verbunden sind.
Das Grundgehäuse umfasst zumindest ein Führungselement, durch welches ein Ventilschließglied aus einer Ausgangsposition bzw. Schließposition in eine Arbeitsposition bzw. Öffnungsposition verschiebbar geführt ist. Entgegengesetzt zur Öffnungsbewegung des Ventilschließgliedes wirkt ein Kraftspeicherelement. Das Grundgehäuse, das Führungselement sowie das auf das Ventilschließglied wirkende Kraftspeicherelement sind stromab eines Ventilsitzes vorgesehen, an welchem eine Schließfläche eines Schließkörpers des Ventilschließgliedes in der Ausgangsposition anliegt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Rückschlagventil auszubilden, welches eine Reduzierung eines Druckverlustes in einem das Rückschlagventil durchströmenden Mediums ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch ein Rückschlagventil mit einem Ventilschließglied gelöst, welches einen Schließkörper mit einer Schließfläche, vorzugsweise benachbart zur Schließfläche, insbesondere stromab zur Schließfläche des Schließkörpers, ein Dichtelement umfasst, die in einer Ausgangsposition an dem Ventilsitz anliegen und einen Strömungskanal schließen und der Schließkörper sich ausgehend von der Schließfläche in eine Richtung entgegengesetzt zu einer Verfahrbewegung des Schließkörpers in die Arbeitsposition erstreckt und der Schließkörper an einem freien stirnseitigen Ende eine konvexe Kontur aufweist, welche durch eine konkave Kontur mit der Schließfläche des Schließkörpers verbunden ist. Durch diese Form des Schließkörpers, der sich entgegengesetzt der Strömungsrichtung eines Mediums ausgehend von dem Ventilsitz bzw. der Schließfläche, die in dem Ventilsitz anliegt, erstreckt, kann eine Strömungsoptimierung erzielt werden. Insbesondere kann dadurch eine Reduktion von Turbolenzen des Mediums, insbesondere beim Anströmen des Ventilsitzes, geschaffen werden. Durch die Erhöhung eines laminaren Anteils der Strömung im Medium, welches durch das geöffnete Rückschlagventil hindurchströmt, kann eine Reduzierung des Druckverlustes ermöglicht werden. Insbesondere bei Rückschlagventilen, die auf einer Niederdruckseite eines Kälte- oder Wärmekreislaufes eingesetzt sind, kann eine Reduzierung der Druckverluste zu einer Verbesserung des Wirkungsgrades führen. Dies wirkt sich beispielsweise positiv auf eine Wärmeabgabe aus, die dadurch erhöht werden kann.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass zwischen der konvexen Kontur ausgehend von dem stirnseitigen Ende des Schließkörpers und der Schließfläche des Schließkörpers ein fließender Übergang durch die konkave Kontur ausgebildet ist. Vorteilhafterweise sind sanfte Steigungen vorgesehen, um beruhigte Strömungszonen zu erzielen.
Des Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass die konvexe Kontur am freien stirnseitigen Ende des Schließkörpers unmittelbar in die konkave Kontur übergeht und die konkave Kontur unmittelbar in die Schließfläche übergeht. Dadurch werden keine geradlinigen Abschnitte ausgebildet. Durch den unmittelbaren Übergang zwischen den Konturen und von der konvexen Kontur in die Schließfläche kann eine weitere Strömungsoptimierung erfolgen.
Die Länge L des Schließkörpers ist bevorzugt ausgehend von der Schließfläche bis zum stirnseitigen Ende des Schließkörpers größer als eine Verfahrbewegung des Schließkörpers aus der Ausgangsposition in die Arbeitsposition. Dies bedeutet, dass unabhängig von einem Öff- nungshub des Schließkörpers dieser zur oder in der Einlassöffnung positioniert ist und strömungsbegünstigend, insbesondere zur Reduzierung des Druckverlustes wirkt.
Vorzugsweise ist die Länge FR der Führungsfläche an der Führungsrippe kleiner als eine Führungslänge FL zwischen einer Hülse des Grundgehäuses und einem zum Grundgehäuse weisenden Führungsabschnitt des Schließkörpers. Dadurch kann in einer ersten Hubphase eine Führung des Schließkörpers zwischen den Führungsrippen und dem Ventilsitz oder der Einlassöffnung gegeben sein und in einer zweiten Hubphase des Schließkörpers an dem Grundgehäuse geführt werden. Dies ermöglicht eine Führung des Schließkörpers über den gesamten Öffnungshub des Ventilschließgliedes. Zusätzlich kann der Durchgang am Ventilsitz vollständig freigegeben werden.
Die am vorderen stirnseitigen Ende des Schließkörpers ausgebildete konvexe Kontur kann halbkugelförmig oder mit einem parabelförmigen Querschnitt ausgebildet sein. Entfernt von dem stirnseitigen Ende des Schließkörpers kann die halbkugelförmige Kontur oder parabelförmige Kontur eine Äquatorfläche mit einem Radius Ri auf, welche kleiner als eine Querschnittsfläche der Schließfläche ist. Dies kann eine Optimierungsgröße zur Reduzierung des Druckverlustes sein.
Die konkave Kontur am Schließkörper, welche sich zwischen der konvexen Kontur und der Schließfläche des Schließkörpers erstreckt, weist bevorzugt einen Radius R2 auf. Dadurch kann ein kontinuierlicher Übergang ermöglicht sein. Alternativ kann anstelle des Radius R2 auch ein Kurvenverlauf die konkave Kontur vorgesehen sein, welche mit einer sich ändernden Steigung oder einen sich ändernden Radius ausgebildet ist. Insbesondere nimmt die Steigung in Richtung auf den Übergang zur Schließfläche des Schließkörpers zu oder der Radius wird kleiner.
Dadurch weitet sich Schließkörper ausgehend von seinem stirnseitigen Ende in Richtung Schließfläche auf. Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Radius 2 der konkaven Kontur größer als der Radius Ri der konvexen Kontur ausgebildet ist.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Schließkörpers kann vorgesehen sein, dass der Radius Ri der Äquatorfläche oder der konvexen Kontur kleiner als ein Radius R3 ist, der die Querschnittsfläche der Schließfläche des Schließkörpers bestimmt.
Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass eine Länge L des Schließkörpers ausgehend von der Schließfläche bis zum freien stirnseitigen Ende des Schließkörpers im Verhältnis zum Radius Ri der konvexen Kontur in einem Bereich zwischen 0,25 und 5 liegt. Auch bei einer solchen Geometrie konnte eine Reduzierung des Druckverlustes erzielt werden.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass sich das freie stirnseitige Ende des Schließkörpers nach der Einnahme der Arbeitsposition des Ventilschließgliedes stromauf über den Ventilsitz hinaus erstreckt und vorzugsweise das Ende des Schließkörpers in der Arbeitsposition des Ventilschließgliedes in die an den Ventilsitz angrenzende Einlassöffnung ragt.
Des Weiteren kann eine vorteilhafte Ausgestaltung des Schließkörpers durch ein Verhältnis zwischen der Querschnittsfläche der Schließfläche und der Länge des Schließkörpers ausgehend von der Schließfläche bis zum stirnseitigen Ende des Schließkörpers in einem Bereich von 3 zu 0,3 vorgesehen sein.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass ausgehend von der Schließfläche des Schließkörpers in Richtung auf das freie stirnseitige Ende des Schließkörpers oder bis zum freien stirnseitigen Ende des Schließkörpers sich Führungsrippen erstrecken. Dies ermöglicht, dass der sich entgegen der Strömungsrichtung erstreckende Schließkörper auch während eines Öffnungshubes durch die Führungsrippen relativ zu dem Ventilsitz zentrisch geführt werden kann. Dadurch können gleichmäßige Strömungsverhältnisse unabhängig von der Größe des Öffnungshubes aufrechterhalten werden.
Insbesondere sind zwei oder mehrere Führungsrippen, vorzugsweise im gleichen Umfangswinkel zueinander ausgerichtet, an dem Schließkörper des Ventilschließgliedes vorgesehen. Beispielsweise kann eine sternförmige Anordnung oder die Anordnung in Form eines mathematischen Plus der Führungsrippen an dem Schließkörper vorgesehen sein.
Die Führungsrippen am Schließkörper weisen bevorzugt eine Führungsfläche auf, die sich ausgehend von der Schließfläche des Schließkörpers in Richtung zum freien stirnseitigen Ende des Schließkörpers erstrecken und parallel zueinander ausgerichtet sind. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Führungsflächen der Führungsrippen entlang einer Innenwand der Einlassöffnung oder in einem Übergangsbereich zwischen einer Ventilsitzfläche des Ventilsitzes und der Innenwand der Einlassöffnung geführt ist.
Zwischen der Führungsfläche der Führungsrippe und dem freien stirnseitigen Ende des Schließkörpers kann eine Anströmfläche ausgebildet sein. Diese Anströmfläche kann geradlinig oder gerundet oder auch gekrümmt ausgebildet sein. Bei der geradlinigen Ausbildung der Anströmfläche ist diese vorzugsweise in einem Winkel kleiner 60° zur Längsachse des Ventilschließgliedes geneigt.
Die Führungsfläche der Führungsrippe erstreckt sich bevorzugt ausgehend von der Schließfläche des Schließkörpers zumindest bis zur Äqua- torfläche der konvexen Kontur.
Des Weiteren kann bevorzugt vorgesehen sein, dass die Führungsfläche der Führungsrippe eine Länge FR aufweist, die kleiner als eine maximale Verfahrbewegung des Schließkörpers beziehungsweise ein Öffnungshub des Schließkörpers aus der Ausgangsposition in die Arbeitsposition ist. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Führungsfläche der Führungsrippe eine Länge FR aufweist, die gleich oder größer als eine maximale Verfahrbewegung des Schließkörpers aus der Ausgangsposition in die Arbeitsposition ist. Dadurch kann zusätzlich am stirnseitigen Ende des Schließkörpers, welcher in Strömungsrichtung weist, eine Führung in der Eingangsöffnung des Ventilgehäuses gegeben sein.
Des Weiteren kann bevorzugt vorgesehen sein, dass an dem Ventilschließglied zumindest ein Führungselement, insbesondere entgegengesetzt zum Schließkörper des Ventilschließgliedes ausgerichtet, vorgesehen ist, durch welches das Ventilschließglied in dem Grundgehäuse verschiebbar geführt ist, vorzugsweisen während des gesamten Arbeitshubes des Ventilschließgliedes zwischen der Arbeitsposition und der Ausgangsposition in dem Grundgehäuse geführt ist. Dies ermöglicht, dass das Ventilschließglied während eines Öffnungs- und Schließbewegung des Ventilschließgliedes durch dieses zumindest eine Führungselement durchgehend zum Grundgehäuse geführt ist.
Nach einer bevorzugten Ausgestaltung des Rückschlagventils ist vorgesehen, dass das Ventilschließglied in einer ersten Hubphase von der Ausgangsposition in Richtung auf die Arbeitsposition bis zu einer Zwischenposition durch die Führungsrippen in der Einlassöffnung geführt ist und vorzugsweise in einer zweiten Hubphase von der Zwischenposition bis zur Arbeitsposition die Führungsrippen aus der Einlassöffnung freikommen und das Ventilschließglied durch einen Führungsabschnitt des Schließkörpers in dem Grundgehäuse, insbesondere einer Hülse des Grundgehäuses, geführt ist. Dies ermöglicht, dass das Ventilschließglied während des gesamten Öffnungshubes oder Arbeitshubes eine zweifache Führung umfasst. Während der zweiten Hubphase von der Zwischenposition bis zur Arbeitsposition kann das freie Strömungsvolumen erhöht werden, da die Führungsrippen nicht mehr in der Einlassöffnung geführt sind. Vorzugsweise ist die Länge FR der Führungsfläche an der Führungsrippe kleiner als eine Führungslänge FL zwischen einer Hülse des Grundgehäuses und einem zum Grundgehäuse weisenden Führungsabschnitt des Schließkörpers. Dadurch kann eine Führung des Schließkörpers über den gesamten Öffnungshub des Ventilschließgliedes ermöglicht sein.
Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen derselben werden im Folgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Beispiele näher beschrieben und erläutert. Die der Beschreibung und den Zeichnungen zu entnehmenden Merkmale können einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination erfindungsgemäß angewandt werden. Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Darstellung eines Kältekreislaufes,
Figur 2 eine schematische Schnittansicht einer Anschlusseinrichtung mit einem Rückschlagventil,
Figur 3 eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform des Rückschlagventils,
Figur 4 eine schematische Schnittansicht des Rückschlagventils gemäß Figur 3,
Figur 5 eine schematische Schnittansicht des Rückschlagventils gemäß Figur 3 in einer Einbausituation,
Figur 6 eine schematische Schnittansicht einer alternativen Ausführungsform des Rückschlagventils gemäß Figur 3 in einer Einbausituation,
Figur 7 eine schematische Schnittansicht des Rückschlagventils gemäß Figur 3 mit einem Ventilgehäuse in einer weiteren Einbausituation, Figur 8 eine perspektivische Ansicht auf eine alternative Ausführungsform des Rückschlagventils zur Figur 3,
Figur 9 eine schematische Schnittansicht des Rückschlagventils gemäß Figur 8 in einer Ausgangsposition, und
Figur 10 eine schematische Schnittansicht des Rückschlagventils gemäß Figur 8 in einer Arbeitsposition.
Figur 1 zeigt einen konventionellen Aufbau eines Kälte- beziehungsweise Wärmekreislaufs 11, insbesondere einer Klimaanlage, welcher vorzugsweise in Kraftfahrzeugen eingesetzt wird. In einem Verdichter 12 wird ein Kältemittel komprimiert. Dies kann beispielsweise R134A, R1234yf o- der CO2 sein. Das komprimierte Kältemittel wird einem Kondensator 13 zugeführt, wobei ein Wärmeaustausch zwischen dem komprimierten Kältemittel und der Umgebung stattfindet, um das Kältemittel zu kühlen. Dem Kondensator 13 nachgeordnet kann ein Akkumulator 17 beziehungsweise Sammler vorgesehen sein, um Kältemittel der Gasphase und der Flüssigphase zu trennen und gleichzeitig flüssiges Kältemittel zu sammeln. Das den Kondensator 13 beziehungsweise Akkumulator 17 verlassende Kältemittel gelangt an einen inneren Wärmetauscher 14. Zwischen dem inneren Wärmetauscher 14 und einem Wärmeüberträger 16 ist ein Expansionsventil 15 vorgesehen. Durch das Expansionsventil 15 wird der Massenstrom des Kälte- beziehungsweise Wärmekreislaufs 11 in Abhängigkeit der anstehenden Druckdifferenz geregelt. Das unter Hochdruck stehende Kältemittel wird durch das Expansionsventil 15 expandiert und gelangt niederdruckseitig zu dem Wärmeüberträger 16. Aus dem Wärmeüberträger 16 nimmt das Kältemittel Wärme aus der Umgebung auf. Von dort aus wird das Kältemittel über den inneren Wärmetauscher 14 wieder dem Verdichter 12 zugeführt.
Beim Einsatz einer nachfolgend beschriebenen Anschlusseinrichtung 21 gemäß Figur 2 bei einem solchen Kältekreislauf ist dahingehend beim Aufbau des Kältekreislaufs 11 gemäß Figur 2 eine Abweichung gegeben, dass das Expansionsventil 15 nicht separat in einem Leitungsabschnitt zwischen dem inneren Wärmetauscher 14 und dem Wärmeübertrager 16 angeordnet ist, sondern beispielsweise in einen Anschlussblock 22 integriert ist.
Die Anschlusseinrichtung 21 gemäß Figur 2 umfasst eine Einlassöffnung 26 einer ersten Durchgangsbohrung 24, die über eine Drosselstelle 31 zu einer Auslassöffnung 27 führt. Diese Auslassöffnung 27 ist mit einem Eingang des Wärmeüberträgers 16 verbunden. Benachbart dazu ist eine zweite Durchgangsbohrung 25 in der Anschlusseinrichtung 21 vorgesehen. Eine Einlassöffnung 28, welche mit einem Ausgang des Wärmeüberträgers 16 in Verbindung steht, nimmt das vom Wärmeüberträger 14 kommende Kältemittel auf und führt es einer Auslassöffnung 29 der zweiten Durchgangsbohrung 25 zu. Die Einlassöffnung 26 der ersten Durchgangsbohrung 24 und die Auslassöffnung 29 der zweiten Durchgangsbohrung 25 sind in einer gemeinsamen Anschlussbohrung 33 vorgesehen. In diese gemeinsame Anschlussbohrung 33 ist ein Endabschnitt eines inneren Wärmetauschers 14 einsetzbar. Dieser innere Wärmetauscher 14 weist ein Außenrohr 36 auf, dessen Außenumfang am Bohrungsabschnitt 35 der Anschlussbohrung 33 anliegt und sich zumindest teilweise in die Anschlussbohrung 33 hinein erstreckt. In dem Außenrohr 36 ist bevorzugt ein Ringbund 37 oder ein Flansch oder eine sonstige Anschlussstelle vorgesehen, welche an dem Anschlussblock 22 anliegt und den inneren Wärmetauscher 14 zum Anschlussblock 22 fixiert.
Das Außenrohr 36 des inneren Wärmetauschers 14 erstreckt sich nahe oder bis zur Drosselstelle 31, ohne diese zu überdecken. Ein Innenrohr 39 des inneren Wärmetauschers 14 ragt gegenüber dem Außenrohr 36 hervor und liegt bevorzugt an einer Stirnfläche 40 an, die im Übergangsbereich 34 zwischen der Auslassöffnung 29 und dem Bohrungsabschnitt 35 gebildet ist. Durch eine solche Anordnung wird die Einlassöffnung 26 der ersten Durchgangsbohrung 24 durch einen Ringkanal zwischen dem Innenrohr 39 und dem Bohrungsabschnitt 35 der Anschlussbohrung 33 gebildet. Bei dieser Anschlusseinrichtung 21 ist der Drosselstelle 31 in Strömungsrichtung des Kältemittels gesehen beispielsweise ein Expansionsventil 45 nachgeschalten.
In der Auslassöffnung 29 der zweiten Durchgangsbohrung 25 des Anschlussblocks 22 kann ein Rückschlagventil 41 einsetzbar sein. Alternativ kann ein Rückschlagventil 41 auch in ein Ende des inneren Rohres 39 des inneren Wärmetauschers 14 einsetzbar sein. In beiden Fällen grenzt das Rückschlagventil 41 an die Stirnfläche 40 an oder ist benachbart dazu angeordnet. Eine zusätzliche Schnittstelle wird dadurch nicht gebildet. Das Rückschlagventil 41 kann auch in weitere Kreisläufe zur Sicherung von nur einer Strömungsrichtung des Mediums eingesetzt werden. Insbesondere ist das Rückschlagventil 41 niederdruckseitig und/oder saugseitig eingesetzt.
In Figur 3 ist eine erste Ausführungsform eines Rückschlagventils 41 dargestellt.
Die Figur 4 zeigt eine schematische Schnittansicht des Rückschlagventils 41 gemäß Figur 3.
Dieses Rückschlagventil 41 umfasst ein Grundgehäuse 44, welches ringförmig ausgebildet ist. Im mittleren Bereich des Grundgehäuses 44 ist ein Führungselement 53 vorgesehen. Dieses ist beispielsweise zumindest durch eine Längsrippe 56, vorzugsweise durch drei Längsrippen 56, aufgenommen. Dieses Führungselement 53 kann eine Hülse 54 umfassen, welche im Schnitt in Figur 4 dargestellt ist. Zwischen der Hülse 54 und dem Führungselement 53 können Aussparungen 52 vorgesehen sein. Das Führungselement 53 umfasst zumindest eine Durchbrechung 57, vorzugsweise drei Durchbrechungen 57, die miteinander in Verbindung stehen. Die Durchbrechungen 57 sind beispielsweise sternenförmig zueinander ausgerichtet. Vorzugsweise liegen die Durchbrechungen 57 in Längserstreckung zu den Längsrippen 56. Das Grundgehäuse 44 kann eine umlaufende Schulter 95 aufweisen, durch welche ein radial nach außen gerichteter Vorsprung geschaffen wird. Dieser kann beispielsweise als Anschlag für einen definierten Einbau des Rückschlagventils 41 dienen. Das Grundgehäuse 44 kann des Weiteren einen Anschlussabschnitt 85 aufweisen. Dieser kann dazu dienen, dass ein Ventilgehäuse 43 mit einem daran angeordneten Anschlussabschnitt 84 zum Grundgehäuse 44 befestigbar ist. Diese Anordnung des Ventilgehäuses 43 zum Grundgehäuse 44 ist beispielsweise in Figur 7 dargestellt.
Aus der Schnittansicht gemäß Figur 4 geht hervor, dass sich innerhalb des Ventilschließgliedes 61 zumindest ein Führungsstab 59 erstreckt. Dieser Führungsstab 59 erstreckt sich vom Schließkörper 65 in Richtung auf das Grundgehäuse 44. Am Ende des Führungsstabes 59 ist ein Sperrelement 60 vorgesehen. Dieses Sperrelement 60 ist radial nach außen gerichtet. Der Führungsstab 59 weist eine Abmessung im Querschnitt auf, sodass dieser in der Durchbrechung 57 geführt ist. Vorteilhafterweise sind drei Führungsstäbe 59 sternförmig zueinander ausgerichtet. Zum Verbinden des Ventilschließgliedes 61 mit dem Grundgehäuse 44 werden die Führungsstäbe 59 aufeinander zubewegt, sodass die Sperrelemente 60 durch die Durchbrechungen 57 hindurchführbar sind. Anschließend kehren die Führungsstäbe 59 in ihre Ausgangsposition zurück. Durch das zwischen dem Grundgehäuse 44 und dem Ventilschließglied 61 wirkende Kraftspeicherelement 71 wird das Ventilschließglied 61 in eine Ausgangsposition 62 zum Grundgehäuse 44 positioniert. Die Verschiebebewegung relativ zum Grundgehäuse 44 des Ventilschließgliedes 61 wird durch das jeweilige Sperrelement 60 des zumindest einen Führungsstabe 59 begrenzt. Dieses Sperrelement 60 liegt an einer Außenseite des Bodens 55 am Führungselement 53 an und begrenzt die Verschiebebewegung.
In dieser Ausgangsposition 62 kann das Kraftspeicherelement 71 zwischen dem Grundgehäuse 44 und dem Ventilschließglied 61 vorgespannt sein. Dadurch kann eine Öffnungskraft des Ventilschließgliedes 61 einstellbar sein. Auch kann eine schnellere Schließbewegung aus einer Arbeitsposition in die Ausgangsposition 62 erzielt werden.
Zwischen einem Führungsabschnitt 66 des Ventilschließgliedes 61 und der Hülse 54 des Führungselementes 53 ist eine axiale Führung gebildet. Vorzugsweise kann auch eine axial verschiebbare Dichtung zwischen dem Führungsabschnitt 66 und der Hülse 54 vorgesehen sein. Das Ventilschließglied 61 weist benachbart zum Ventilsitz 75 eine Vertiefung 79 auf, in welcher ein Dichtelement 81 angeordnet ist.
Der Schließkörper 65 des Ventilschließgliedes 61 kann sich in einem Bereich zwischen dem Dichtelement 81 und dem Grundgehäuse 44 asymmetrisch erstrecken. Beispielsweise kann eine einseitige Abflachung 96 vorgesehen sein, welche einem gekrümmten Verlauf 97 gegenüberliegt. Der gekrümmte Verlauf 97 des Schließkörpers 65 kann einem strömungsgünstigen Verlauf aufweisen. Durch die einseitige Abflachung 96 kann ein vergrößertes Strömungsvolumen erzielt werden.
Durch den zumindest einen Führungsstab 59 kann eine zusätzliche Führung für das innenliegende Kraftspeicherelement 71 gegeben sein. Das Kraftspeicherelement 71 ist bevorzugt innerhalb der Hülse 54 des Führungselementes und dem Führungsabschnitt vorgesehen.
Der Schließkörper 65 des Ventilschließgliedes 61 erstreckt sich ausgehend von dem Dichtelement 81 entgegengesetzt zum Grundgehäuse 44. Dieser Schließkörper 65 weist an einem freien stirnseitigen Ende 101 eine konvexe Kontur 102 auf. Ausgehend von der konvexen Kontur 102 und in Richtung auf das Dichtelement 81 schließt sich an die konvexe Kontur 102 eine konkave Kontur 105 an, welche in eine Schließfläche 108 des Schließkörpers 65 übergeht. Diese Schließfläche 108 grenzt unmittelbar an das Dichtelement 81 bzw. die Vertiefung 79 im Schließkörper 65 an. Die Schließfläche 108 kann zu einer flächigen oder linienförmigen Anlage in dem Ventilsitz 75 ausgebildet sein. Die konvexe Kontur 102 kann halbkreisförmig ausgebildet werden und endet in einer entfernt vom freien stirnseitigen Ende 101 fiktiven Äquatorfläche 103. Bei einer halbkreisförmigen Kontur entspricht die Äquatorfläche 103 dem zweifachen Radius Ri, der die Krümmung der konvexen Kontur 102 bestimmt. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die konvexe Kontur 102 durch eine Parabel im Querschnitt gesehen ausgebildet ist, welche ebenfalls in der Äquatorfläche 103 endet. Unmittelbar an diese Äquatorfläche 103 anschließend erstreckt sich die konkave Kontur 105 in Richtung auf die Schließfläche 108 des Schließkörpers 65. Die konkave Kontur 105 kann eine konstante Krümmung mit einem Radius R2 aufweisen. Auch kann die konkave Kontur 105 mit einer zunehmenden Steigung in Richtung auf die Schließfläche 108 ausgebildet sein.
An das Dichtelement 81 angrenzend umfasst die Schließfläche 108 eine Querschnittsfläche 109 mit einem Radius R3. Diese Querschnittsfläche 109 entspricht einer Querschnittsfläche für eine Durchgangsöffnung 24 in dem Ventilsitz 75, in welchem das Ventilschließglied 61 in einer Ausgangsposition anliegt und die Durchgangsöffnung 24 schließt.
In Figur 5 ist eine schematische Ansicht des Rückschlagventils 41 gemäß Figur 3 und 4 in einer ersten Einbausituation dargestellt. Bei dieser Ausführungsform ist eine Anschlussöffnung der Anschlusseinrichtung 21 o- der eines Rohres 39 dargestellt. Die Anschlussöffnung kann eine Auslassöffnung und/oder Einlassöffnung 26 27, 28, 29 sein. Das Rückschlagventil 41 schließt die Durchgangsöffnung 24 in eine Strömungsrichtung.
Das Grundgehäuse 44 liegt an einer Stufe in der Anschlussöffnung der Anschlusseinrichtung 21 mit der Schulter 95 an. Dadurch nimmt das Rückschlagventil 41 eine definierte Lage innerhalb der Anschlussöffnung ein. Das Rückschlagelement 41 kann dabei mit einer definierten Vorspannkraft des Kraftspeicherelements 71 eingebaut sein. In diesem Fall ist das Kraftspeicherelement 71 zwischen dem Ventilschließglied 61 und dem Grundgehäuse 44 mit einer Druckkraft beaufschlagt und entspricht bevorzugt der Schließkraft des Ventilschließgliedes 61. Der Ventilsitz 75 ist durch eine Verengung in der Durchgangsöffnung 24 gebildet. An diesem Ventilsitz 75 liegt der Schließkörper 65 als auch die Dichtung 81 des Ventilschließgliedes 61 an. In der in Figur 5 dargestellten Ausgangsposition 62 des Rückschlagventils 41 ist die Durchgangsöffnung 24 geschlossen.
Durch die Veränderung des Abstandes zwischen dem Ventilsitz 75 und dem Grundgehäuse 44 des Rückschlagventils 11 in der Anschlussöffnung der Anschlusseinrichtung 21 ist die Vorspannung des Kraftspeicherelements 71 und somit ein Öffnungszeitpunkt einstellbar.
Bei einer Druckbeaufschlagung auf das Ventilschließglied 61 durch ein Medium wird das Ventilschließglied 61, vorzugsweise nach Überwindung der eingestellten Vorspannkraft, in Richtung auf das Grundgehäuse 44 verfahren. Das Ventilschließglied 61 wird in eine Arbeitsposition 63 übergeführt. Dadurch hebt der Schließkörper 65 des Ventilschließgliedes 61 vom Ventilsitz 75 ab, und das Medium kann in Richtung auf das Grundgehäuse 44 strömen. Beispielsweise gelangt das Medium durch den zumindest einen Strömungskanal 49 durch die Abführöffnung 51 hindurch.
Der Schließkörper 65 liegt mit seiner Schließfläche 108 in einer Ausgangsposition 62 in dem Ventilsitz 64 an. Bei dieser Ausführungsform des Rückschlagventils 41 erstreckt sich der Schließkörper 65 entgegengesetzt zur Strömungsrichtung über den Ventilsitz 64 hinaus.
Der Schließkörper 65 kann beispielsweise einen Radius Ri für eine Äqua- torfläche 103 aufweisen, der kleiner als ein Radius R3 der Querschnittsfläche ist, in der die Schließfläche 108 liegt. Vorzugsweise ist Ri kleiner als 0,5 R3 oder 0,25 R3. Des Weiteren kann bevorzugt vorgesehen sein, dass der Radius Ri für die konvexe Kontur 102 kleiner als der Radius R2 für die konkave Kontur 105 ist. Des Weiteren kann bevorzugt vorgesehen sein, dass die Länge L ausgehend von dem Dichtelement 81 bzw. der Schließfläche 108 bis zum freien stirnseitigen Ende des Schließkörpers 101 im Verhältnis zum Radius Ri in einem Bereich zwischen 0,5 und 5 liegt. Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Länge L größer als ein Öff- nungshub des Ventilschließgliedes aus der Ausgangsposition 62 in die Arbeitsposition 63 ist. Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass ein Verhältnis zwischen dem Radius R3 der Querschnittsfläche der Schließfläche 108 und der Länge L von der Schließfläche 108 bis zum stirnseitigen Ende 101 des Schließkörpers 65 in einem Bereich von 4 zu 0,25 liegt.
In Figur 6 ist eine schematische Schnittansicht einer alternativen Ausführungsform des Rückschlagventils 41 gemäß Figur 3 in einer analogen Einbausituation gemäß Figur 5 dargestellt. Diese Ausführungsform des Rückschlagventils 41 entspricht dem in den Figuren 3 bis 5. Zusätzlich sind bei dem Rückschlagventil 41 gemäß Figur 6 an dem Schließkörper 65 Führungsrippen 82 vorgesehen. Diese Führungsrippen 82 erstrecken sich bevorzugt von der Schließfläche 108 in Richtung auf das freie stirnseitige Ende 101 des Schließkörpers 65. Vorteilhafterweise sind zwei o- der mehrere Führungsrippen 82 vorgesehen. Diese Führungsrippen 82 weisen Führungsflächen 83 auf, die vorzugsweise parallel zueinander ausgerichtet sind. Die Führungsflächen 83 sind koaxial zur Längsachse des Ventilschließgliedes 61 bzw. zu dessen Hubbewegung ausgerichtet. Die Führungsflächen 83 können Anströmflächen 111 aufweisen, die ausgehend von dem einen Ende der Führungsfläche 83 in die konkave Kontur 105 oder in die konvexe Kontur 102 übergehen. Auch kann die Anströmfläche 111 unmittelbar in das stirnseitige Ende 101 der konvexen Kontur 102 übergehen.
Die Führungsfläche 83 weist bevorzugt eine Länge FR auf. Die Länge FR der Führungsfläche 83 von der Führungsrippe 82 ist bevorzugt kleiner als eine Länge FL einer Führung, welche zwischen einer Hülse 54 am Grundgehäuse 44 und dem Führungsabschnitt 66 am Schließkörper 65 gebildet ist. Des Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass die Führungsflächen 83 der Führungsrippen 82 einen Außenumfang aufweist, der einem Innendurchmesser der Durchgangsöffnung 24 entspricht.
In Figur 7 ist eine schematische Schnittansicht des Rückschlagventils 41 gemäß den Figuren 3 bis 5 dargestellt, welches zusätzlich ein Ventilgehäuse 43 umfasst. Das Ventilgehäuse 43 umfasst den Anschlussab- schnitt 84, der an dem Anschlussabschnitt 85 angreift. Der Anschlussabschnitt 85 ist bevorzugt außen umgreifend zum Anschlussabschnitt 84 vorgesehen. Alternativ kann auch eine vertauschte Anordnung vorgesehen sein. Bei dieser Anschlussschnittstelle 46 kann eine Steck-, Rast-, Schnapp-, Press- oder Schraubverbindung vorgesehen sein. Sie kann lösbar oder unlösbar sein.
Durch die Länge des Ventilgehäuses 43 oder dem Abstand des Ventilsitzes 75 zur Anschlussschnittstelle 84 oder zum Grundgehäuse 44 kann eine auf das Kraftspeicherelement 71 wirkende Vorspannkraft bestimmt sein.
Das Ventilgehäuse 43 kann ausgehend von dem Grundgehäuse 44 einen Innenwandabschnitt aufweisen, der sich im Querschnitt vorzugsweise kontinuierlich bis zum Ventilsitz 75 verjüngt, um eine Einschnürung zu bilden. Daran anschließend wird der innere Querschnitt des Ventilgehäuses 43 wieder zunehmend vergrößert.
Am Außenumfang des Ventilgehäuses 43 ist eine vertiefte Aufnahme für ein weiteres Dichtelement 89 zur Abdichtung der Anschlussstelle in der Anschlusseinrichtung 21 vorgesehen.
Ein stirnseitiger Ringbund 87 des Ventilgehäuses 43 liegt an einer Schulter der Anschlusseinrichtung 21 an. Dadurch kann eine definierte Einbausituation des Rückschlagventils 41 zur Anschlussöffnung in die Anschlusseinrichtung 21 oder dem Rohr 39 gegeben sein.
Die Funktionsweise dieses Rückschlagventils 41 entspricht dem in den Figuren 3 bis 5. Das Rückschlagventil 41 gemäß Figur 7 kann ebenso wie die Ausführungsform in Figur 6 Führungsrippen 82 mit Führungsflächen 83 aufweisen.
In den Figuren 8 bis 10 ist eine weitere alternative Ausführungsform des Rückschlagventils 41 zu den vorbeschriebenen Ausführungsformen dargestellt. Diese Ausführungsform des Rückschlagventils 41 gemäß den Figuren 8 bis 10 umfasst ein Grundgehäuse 44 zur Aufnahme des Ventilschließgliedes 61 mit den Führungsstäben 59, welche in dem zumindest einen Führungselement 53 geführt sind, gemäß den Figuren 3 bis 5. Des Weiteren kann das Rückschlagventil 41 ein Ventilgehäuse 43 umfassen, welches durch die lösbare Schnittstelle 46 mit dem Grundgehäuse 44 verbindbar ist.
Bei dieser in den Figuren 8 bis 10 dargestellten alternativen Ausführungsform weist die Ausgestaltung des Schließkörpers 65 des Ventilschließgliedes 61 von der in den Figuren 3 bis 5 dargestellten Ausführungsform ab. Die Form des Schließkörpers 65 ausgehend von der Schließfläche 108 bis zum freien stirnseitigen Ende 101 entspricht jedoch den vorbeschriebenen Ausführungsformen. An dem Ventilschließglied 61 ist ebenfalls ein Dichtelement 81 vorgesehen. Die Schließfläche 108 des Schließkörpers 65 liegt an einer Ventilsitzfläche 76 des Ventilsitzes 75 an und nimmt die Schließkraft des Kraftspeicherelementes 71 auf. Das Dichtelement 81 liegt ebenfalls an der Ventilsitzfläche 76 jedoch nur abdichtend an. . Dieser Ventilsitz 75 ist bevorzugt in Form eines Konus ausgebildet, der sich in Strömungsrichtung von der Einlassöffnung 26, 28 zur Auslassöffnung 27, 29 aufweitet. Dadurch wird der Strömungskanal 49 im Querschnitt vergrößert. Dies weist den Vorteil auf, dass die Strömungsgeschwindigkeit des Mediums mit zunehmender Querschnittsfläche verringert und dadurch die Strömungsdruckverluste vermindert werden können.
Der Schließkörper 65 ist bevorzugt mit einer Länge ausgebildet, sodass ein stirnseitiges Ende 101 unabhängig von einem Öffnungshub des Ventilschließgliedes 61 innerhalb der Einlassöffnung 28 positioniert ist. Dabei kann das stirnseitige Ende 101 des Schließkörpers 65 bis zu einem Übergang zwischen der Ventilsitzfläche 76 und einer Innenwand 74 der Einlassöffnung 26 sich erstreckend oder darüber hinaus in Richtung der Einlassöffnung 26. Diese Ausführungsform kann auch für die vorbeschriebenen Ausführungsformen gelten. Zur Einlassöffnung 26, 28 weisend sind an dem Schließkörper 65 die Führungsrippen 82 vorgesehen. Der Schließkörper 65 und die daran angeordneten Führungsrippen 82 mit deren Führungsflächen 83 entsprechen vorteilhafterweise der Ausführungsform gemäß Figur 6. Während einer Hubbewegung des Ventilschließgliedes 61 aus der Ausgangsposition 62 in die Arbeitsposition 63 können die Führungsflächen 83 der Führungsrippen 82 an dem Ventilsitz 75 bzw. der Durchgangsöffnung 24 des Ventilgehäuses 43 geführt sein. Dadurch ist eine axiale Führung des Ventilschließgliedes 61 gegeben. Die Führungsfläche 83 der Führungsrippe 82 kann auch verkürzt ausgebildet sein, so dass eine Führung nur solange gegeben ist, bis der Führungsabschnitt 66 des Schließkörpers 65 durch die Hülse 54 geführt ist. Somit wirkt die Führung durch die Führungsrippen 82 nur während einer ersten Öffnungsphase des Ventilschließgliedes gegenüber dem Ventilsitz bis in eine Zwischenposition. Bei einem weiteren Verfahrweg oder Öffnungshub aus der Zwischenposition in die Arbeitsposition 63 wirkt die Führung zwischen dem Führungsabschnitt 66 des Schließkörpers 65 und dem Grundkörper 44 beziehungsweise der Hülse 54 des Grundkörpers 44. Die weitere durch die Führungsstäbe 59 und die Durchbrechung 57 in dem Grundgehäuse 44 gebildete Führung wirkt fortwährend über den gesamten Hubweg beziehungsweise die Verfahrbewegung zwischen der Arbeitsposition 63 und der Ausgangsposition 62. Analoges gilt auch für die Verfahrbewegung des Ventilschließgliedes 61 aus der Arbeitsposition 63 in die Ausgangsposition 62.
Bei dieser alternativen Ausführungsform greifen der Führungsabschnitt 66 und die Hülse 54 in einer Ausgangsposition 62 des Ventilschließgliedes 61 nicht ineinander. Vielmehr sind diese getrennt zueinander angeordnet. Sobald beim Übergang von einer ersten Öffnungsphase in eine zweite Öffnungsphase des Ventilschließgliedes 61 die Führungsflächen 83 der Führungsrippen 82 am Schließkörper 65 sich von dem Ventilsitz 75 lösen, greifen der Führungsabschnitt 66 und die Hülse 54 ineinander und bilden eine axiale Führung des Ventilschließgliedes 61. In einer Arbeitsposition des Ventilschließgliedes 61 gemäß Figur 10 greifen der Füh- rungsabschnitt 66 und die Hülse 54 derart ineinander, dass das Kraftspeicherelement 71 vollständig eingeschlossen ist. Der Strömungskanal 49 erstreckt sich außerhalb des Ventilschließgliedes 61, des Führungsabschnittes 66 und der Hülse 54, so dass das Strömungsmedium mit dem Kraftspeicherelement 71 nicht in Kontakt kommt.
Die am Schließkörper 65 vorgesehenen Führungsrippen 82 können des Weiteren den Vorteil aufweisen, dass diese als sogenannte Gleichrichter wirken, das heißt, dass die Strömung des Mediums beruhigt werden kann, wodurch wiederum ein verminderter Strömungsdruckverlust ermöglicht wird.

Claims

Ansprüche Rückschlagventil, insbesondere für einen Kälte- oder Wärmekreislauf, welches in eine Anschlussöffnung (26, 27, 28, 29) einer Anschlusseinrichtung (21) oder eines Rohres (39) einsetzbar ist,
- mit einem einteiligen oder mehrteiligen Gehäuse (42) welches zumindest ein Grundgehäuse (44) umfasst, wobei eingangsseitig eine Zuführöffnung (48) und ausgangsseitig am Grundgehäuse (44) eine Abführöffnung (51) vorgesehen ist, die durch einen Strömungskanal (49) miteinander verbunden sind,
- mit einem an dem Grundgehäuse (44) vorgesehenen Führungselement (53), durch welches ein Ventilschließglied (61) verschiebbar geführt ist, wobei das Ventilschließglied (61) durch ein Kraftspeicherelement (71) in einer Ausgangsposition (42) angeordnet ist und das Ventilschließglied (61) entgegen einer Kraft des Kraftspeicherelementes (71) in eine Arbeitsposition (63) in Richtung auf die Abführöffnung (51) verschiebbar ist,
- mit einem am Ventilschließglied (61) angeordneten Schließkörper (65), der eine Schließfläche (108) aufweist, welche in einer Ausgangsposition (62) des Ventilschließgliedes (61) an einem Ventilsitz (75) der Anschlusseinrichtung (21) oder des Rohres (39) oder einem Ventilgehäuse (43) des Gehäuses (42) anliegt, und eine Durchgangsöffnung (24) schließt,
- mit einem benachbart zum Schließkörper (65) angeordneten Dichtelement (81), welches an dem Ventilsitz (75) anliegt und
- wobei das Grundgehäuse (44), das Führungselement (53) sowie das auf das Ventilschließglied (61) wirkende Kraftspeicherelement (71) stromab des Ventilsitzes (75) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, - dass der Schließkörper (65) ausgehend von der Schließfläche (108) sich entgegengesetzt zu einer Verfahrbewegung des Ventilschließgliedes (61) aus der Ausgangsposition (62) in die Arbeitsposition (63) erstreckt, und
- dass der Schließkörper (65) am freien stirnseitigen Ende (101) eine konvexe Kontur (102) aufweist, welche durch eine konkave Kontur (105) mit der Schließfläche (108) verbunden ist. Rückschlagventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der konvexen Kontur (102) und der Schließfläche (108) durch die konkave Kontur (105) ein fließender Übergang ausgebildet ist. Rückschlagventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die konvexe Kontur (102) unmittelbar in die konkave Kontur (105) und die konkave Kontur (105) unmittelbar in die Schließfläche (108) des Schließkörpers (65) übergeht. Rückschlagventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Länge L des Schließkörpers (65) ausgehend von der Schließfläche (108) bis zum freien stirnseitigen Ende (101) des Schließkörpers (65) größer als eine Verfahrbewegung des Ventilschließgliedes (61) aus der Ausgangsposition (62) in die Arbeitsposition (63) ist. Rückschlagventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schließkörper (65) an seinem freien stirnseitigen Ende (101) halbkugelförmig oder mit einem parabelförmigen Querschnitt ausgebildet ist, und dass entfernt zu dem freien stirnseitigen Ende (101) durch die konvexe Kontur (102) eine Äquatorfläche (103) mit einem Radius Ri ausgebildet ist, welcher kleiner als ein Radius R3 einer Querschnittsfläche (109) der Schließfläche (108) ist. Rückschlagventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die konkave Kontur (105) zwischen der konvexen Kontur (101) und der Schließfläche (108) durch einen Radius R2 ausgebildet ist oder durch einen Kurvenverlauf mit einer sich ändernden Steigung oder ein sich ändernder Radius, insbesondere eine zunehmende Steigung oder ein kleiner werdender Radius in Richtung auf die Schließfläche (108) zur Aufweitung der konkaven Kontur (102), aufweist, und vorzugsweise der Radius R2 der konkaven Kontur (105) größer als der Radius Ri der konvexen Kontur (102) ist. Rückschlagventil nach Anspruch 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Länge L des Schließkörpers (65) ausgehend von der Schließfläche (108) bis zum freien stirnseitigen Ende (101) des Schließkörpers (65) im Verhältnis zum Radius Ri der Äquatorfläche (103) in einem Bereich zwischen 0,25 und 5 liegt. Rückschlagventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich das freie stirnseitige Ende (101) des Schließkörpers (65) nach der Einnahme der Arbeitsposition (63) des Ventilschließgliedes (61) stromauf über den Ventilsitz (75) hinaus erstreckt und vorzugsweise das Ende (101) des Schließkörpers (65) in der Arbeitsposition (65) des Ventilschließgliedes (61) in die an den Ventilsitz (75) angrenzende Einlassöffnung (26) ragt. Rückschlagventil nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verhältnis zwischen dem Radius R3 der Querschnittsfläche der Schließfläche (108) und der Länge L des Schließkörpers (65) ausgehend von der Schließfläche (108) bis zum freien stirnseitigen Ende (101) des Schließkörpers (65) in einem Bereich von 3 zu 0,3 liegt. Rückschlagventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich ausgehend von der Schließflä- ehe (108) des Schließkörpers (65) in Richtung auf das freie stirnseitige Ende (101) des Schließkörpers (65) oder bis zum freien stirnseitigen Ende (101) des Schließkörpers Führungsrippen (82) sich erstrecken. Rückschlagventil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass zwei oder mehrere, vorzugsweise im gleichen Umfangswinkel zueinander ausgerichtete, Führungsrippen (82) an dem Schließkörper (85) vorgesehen sind. Rückschlagventil nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsrippen (82) eine Führungsfläche (83) aufweisen, die sich ausgehend von der Schließfläche (108) des Schließkörpers (65) in Richtung auf das freie stirnseitige Ende (101) des Schließkörpers (65) erstrecken und parallel zueinander ausgerichtet sind, und vorzugsweise entlang einer Innenwand (74) der Einlassöffnung (28) oder in einem Übergangsbereich zwischen einer Ventilsitzfläche (76) des Ventilsitzes (75) und der Innenwand (74) der Einlassöffnung (26) geführt ist. Rückschlagventil nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Führungsfläche (83) der Führungsrippe (82) und dem freien stirnseitigen Ende (101) des Schließkörpers (65) eine Anströmfläche (111) ausgebildet ist, die geradlinig, gekrümmt oder gerundet ausgebildet ist. Rückschlagventil nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsfläche (83) der Führungsrippe (82) sich zumindest von der Schließfläche (108) des Schließkörpers (65) bis zu der Äquatorfläche (103) am Schließkörper (65) erstreckt. Rückschlagventil nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsfläche (83) der Führungsrippe (82) eine Länge FR aufweist, die kleiner als eine maximale Verfahrbewegung des Schließkörpers (65) von der Ausgangsposition (62) in die Arbeitsposition (63) ist. Rückschlagventil nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsfläche (83) der Führungsrippe (82) eine Länge FR aufweist, die gleich oder größer als eine maximale Verfahrbewegung des Schließkörpers (65) von der Ausgangsposition (62) in die Arbeitsposition (63) ist. Rückschlagventil nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilschließglied (61) in einer ersten Hubphase von der Ausgangsposition (42) in Richtung auf die Arbeitsposition (63) bis zu einer Zwischenposition durch die Führungsrippen (82) in der Einlassöffnung (26) geführt ist und vorzugsweise in einer zweiten Hubphase von der Zwischenposition bis zur Arbeitsposition (63) die Führungsrippen (82) aus der Einlassöffnung (26) frei kommen und das Ventilschließglied (61) durch einen Führungsabschnitt (66) des Schließkörpers (65) und einen Führungsabschnitt (66) des Grundgehäuses (44), insbesondere einer Hülse (54) des Grundgehäuses (44), geführt ist. Rückschlagventil nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge FR der Führungsfläche (83) an der Führungsrippe (82) kleiner als eine Führungslänge FL zwischen der Hülse (54) des Grundgehäuses (44) und einem Führungsabschnitt (66) des Schließkörpers (65) ist, der zum Grundgehäuse (44) weist. Rückschlagventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass stromab zur Schließfläche (108) des Schließkörpers (85) das Dichtelement (81) angeordnet ist und die Schließkraft des Kraftspeicherelements (71) über die Schließfläche (108) des Schließkörpers (85) auf den Ventilsitz (75) abgetragen ist und/oder das Dichtelement (81) nur abdichtend an dem Ventilsitz (75) anliegt. Rückschlagventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Ventilschließglied (61) zumindest ein Führungselement (53), insbesondere entgegengesetzt zum Schließkörper (65) ausgerichtet, vorgesehen ist, durch welches das Ventilschließglied (61) in dem Grundgehäuse (44) verschiebbar geführt ist, vorzugsweisen während des gesamten Arbeitshubes des Ventilschließgliedes (61) zwischen der Arbeitsposition (63) und der Ausgangsposition (62) in dem Grundgehäuse (44) geführt ist.
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